5. Зчеплене успадкування. Генетика статіpdf

більшому числі точок (множинний кросинговер). Крім мейотичного, відомий мітотичний кросинговер. Гомологічні хромосоми можуть обмінюватися як ідентичними (рівний кросинговер), так і неідентичними ділянками (нерівний кросинговер).

Значення. Кросинговер порушує зчеплення генів і веде до нових комбінацій алелей у гаметах. Кросинговер – один з механізмів утворення комбінативної мінливості і, отже, має значення для еволюції.

Хромосомна карта, її зміст, значення

Хромосомна карта буває генетичною і цитологічною. Генетична карта

– графічне зображення хромосоми з позначенням на ній місця розташування генів і відносної відстані між ними. Гени на картах зображують точками (локусами). Генетична карта хромосом еукаріотів має вигляд прямої лінії, оскільки в еукаріотів лінійні і самі хромосоми. У бактеріальних клітин хромосома має кільцеву форму і хромосомні карти теж мають вигляд кільця. Генетичні карти складають для кожної пари хромосом. Групи зчеплення нумерують, вказують повну чи скорочену назву гена, відстань у відсотках від одного з кінців хромосоми, який приймають за нульову точку.

Генетичне картування – складний і багатоетапний процес. Його основу складає процес одержання мутантних форм і серія аналізуючих схрещувань, в яких встановлюються групи зчеплення і визначається частота кросинговеру.

Припустимо, що гени А, В і С успадковуються зчеплено, тобто розташовані в одній хромосомі. Відсоток кросинговеру між генами А і В складає 10 %, а між генами А і С – 3 %. Для визначення локуса гена С в хромосомі цього недостатньо. Він може бути розташований або ліворуч, або праворуч від гена А. Необхідно провести наступне схрещування і визначити частоту кросинговеру між генами В і С. Вона може складати або 7 % і тоді гени розташовані в хромосомі у послідовності: А–С– В, або 13 % і тоді послідовність буде іншою: С–А–В:

		3 %		7 %
А		С			В
		3 %		10 %
С		А				В

Схема побудови карт хромосом.

Для побудови генетичних карт хромосом застосовують переважно тригібридне аналізуюче схрещування, в якому одночасно визначають відстань і положення генів в хромосомі.

Поряд з генетичними картами в дрозофіли були складені цитологічні карти. Для цього використовували хромосомні перебудови, одержані дією мутагенів, і вивчали їх спочатку на мітотичних, а потім на велетенських

хромосомах слинних залоз личинок дрозофіли. Велетенські (політенні) хромосоми перевищують розміри мітотичних хромосом в 100-200 разів, містять в 1000 разів більше хромонем.

Методи складання карт хромосом людини. Для побудови карт хромосом людини метод експериментальних схрещувань неприйнятний. З цією метою застосовують інші методи, у тому числі:

1)аналіз родоводів;

2)гібридизація соматичних клітин;

3)морфологічні варіанти і аномалії хромосом;

4)молекулярна гібридизація (гібридизація нуклеїнових кислот);

4)аналіз амінокислотної послідовності білків, ін.

Гібридизація соматичних клітин – метод одержання гібридних

клітинних ліній шляхом злиття нестатевих клітин. Якщо в культурі змішати клітини миші і людини, то можна отримати гібридні клітини (гібридоми), які містять хромосоми обидвох видів. У нормі клітини людини мають 46, миші – 40 хромосом. У гібридних клітин – не 86, а найчастіше 41-55 хромосом, причому в процесі поділу втрачаються хромосоми людини. У гібридних клітин хромосоми миші і людини функціонують та кодують синтез певних білків. Морфологічно кожну хромосому можна диференціювати і встановити, з якими саме хромосомами людини пов’язаний синтез тих чи інших білків. Вивчення гібридомів людина-миша дозволило встановити, що ген тимідинкінази локалізований на хромосомі 17, ген інтерферону – на хромосомах 2 і 5, ген резус-фактора – на першій хромосомі.

У людини відомі 24 групи зчеплення (22 пари автосом, Х-, Y- хромосоми). Для кожної групи зчеплення побудовані карти хромосом, з них найбільш повна – для Х-хромосоми.

Значення. Карти хромосом необхідні для ранньої діагностики спадкових хвороб, для визначення медико-генетичного прогнозу.

СПАДКОВІСТЬ І СЕРЕДОВИЩЕ

Спадковість – одна з основних властивостей, яка притаманна всім живим організмам. Спадковість забезпечується наявністю генетичного матеріалу. Генетичний матеріал (ДНК) еукаріотів майже виключно знаходиться в хромосомах ядра і в невеликій кількості – в органелах цитоплазми (мітохондрії у тварин і рослин, пластиди у рослин). З хромосомами ядра пов’язана ядерна, або хромосомна, спадковість, з мітохондріями і пластидами цитоплазми – цитоплазматична, або позаядерна, спадковість. Обидві вони грунтуються на передачі в ряді поколінь одиниць спадковості – генів. Існують три рівні організації генетичного матеріалу еукаріотів: генний, хромосомний і геномний.

Середовище – сукупність негенетичних (тобто не пов’язаних безпосередньо із спадковим матеріалом) факторів, які діють на організм в процесі його розвитку і життєдіяльності.

Мінливість організмів, її значення

Мінливістю називають відмінності між особинами того самого виду. Здатність змінювати свої ознаки і властивості – найхарактерніша ознака всього живого. Мінливість забезпечує різноманітність форм органічного світу і пристосованість їх до мінливих умов середовища. Мінливість протилежна спадковості, але тісно пов’язана з нею. Разом вони складають основу еволюції.

Розрізняють дві форми мінливості – фенотипову, або модифікаційну, і генотипову форми мінливості. Фенотипова мінливість не успадковується (неспадкова мінливість), генотипова – успадковується (спадкова мінливість). Генотипову мінливість поділяють на мутаційну і комбінативну. При всіх формах мінливості змінюється фенотип, але при генотиповій мінливості зміни фенотипу зумовлені змінами генотипу, при фенотиповій мінливості – факторами середовища.

Роль спадковості і середовища в мінливості ознак

Особини будь-якого виду відрізняються між собою за багатьма ознаками. І людина в цьому відношенні не є винятком. Люди різні за кольором шкіри, очей, волосся, масою і лінійними розмірами тіла та органів, кількістю клітин крові, величиною артеріального та венозного тисків, антигенами еритроцитів (групи крові, резус-система), активністю ферментів, комплексом гістосумісності. Ці та інші відмінності визначають індивідуальність людини, що необхідно враховувати в трансплантаційній хірургії, трансфузології, судово-медичній практиці, медико-генетичному консультуванні.

Відмінності зумовлені генетичними факторами і факторами середовища. Обидва фактори однаково важливі. Але співвідносна роль їх у розвитку ознак неоднакова. Будь-які ознаки генетично детерміновані. Але одні з них мають виключно генетичну природу, тобто за всіх умов середовища, сумісних з життям, даний генотип дає однаковий фенотип (групи крові). Інші відмінності теж генетично детерміновані, але на ступінь їх фенотипового прояву впливає середовище. Так, кількість еритроцитів у периферичній крові часто пов’язана з висотою місцевості над рівнем моря, хоч сама здатність організму змінювати у певних межах цю кількість залежно від парціального тиску кисню в атмосфері визначається генотипом. Є багато відмінностей, які зумовлені і спадковістю, і середовищем. Ріст людини контролюється кількома домінантними неалельними генами (полігенами), а також залежить від характеру харчування.

Модифікаційна мінливість. Норма реакції

Модифікаційна мінливість – неспадкові зміни фенотипу, які зумовлені факторами середовища. Генотип при модифікаційній мінливості не змінюється. Оскільки генотип не змінюється, модифікаційні зміни (модифікації) не успадковуються. Проте вони виникають на певній генетичній основі і в певних межах, які визначаються нормою реакції.

Норма реакції – діапазон модифікаційної мінливості, у межах якого один і той самий генотип може давати різні фенотипи в різних умовах середовища. Норма реакції ознаки генетично обумовлена і успадковується. Окрема модифікаційна зміна ознаки не успадковується. Одні ознаки характеризуються широкою нормою реакції (кількість жиру в організмі, маса тіла), інші – вузькою (маса серця, головного мозку). Ряд ознак має однозначну норму реакції (групи крові).

Прикладів модифікаційної мінливості, коли один і той самий генотип дає різні фенотипи в різних умовах, багато. Так, у китайської примули (Primula sinensis) при температурі 15-200С квітки мають червоний колір, але якщо рослину перенести в приміщення з більш високою температурою, колір квіток міняється на білий. У горностаєвих кролів хутро біле, але лапи, вуха, кінчик морди і хвіст – чорні. Якщо в такого кроля на спині виголити білу шерсть і покласти лід, то на цьому місці виросте чорна шерсть. Але в потомства від двох таких кролів, відтворюється горностаєвий тип забарвлення шерсті. У даних прикладах конкретний прояв ознаки формується під впливом фактора середовища на певній генетичній основі. У примули спостерігаються лише червоні і білі квітки, інші кольори квіток не спостерігаються. У кролів-альбіносів формування ділянок з чорною шерстю неможливе ні при якому зниженні температури. Така генетично обумовлена норма реакції цих організмів.

Модифікаційна мінливість характеризується наступними ознаками:

1.Модифікації носять масовий, груповий характер. Під впливом певного фактора організми змінюються в одному напрямі (збільшення маси тіла в тварин при повноцінному харчуванні).

2.Модифікації широко поширені в природі. Вони мають пристосувальне значення, адекватні змінам середовища і є відповіддю на ці зміни.

3.Більшість модифікацій є нестійкими, короткочасними; вони не передаються навіть наступному поколінню і часто зникають після того, як припинилася дія відповідного фактора. Так, під дією ультрафіолетових променів шкіра в людей темнішає, з’являється загар (у деяких лише почервоніння), який взимку поступово зникає. В альпіністів, які піднімаються в гори, під впливом зниження парціального тиску кисню в повітрі кількість еритроцитів у периферичній крові збільшується, а з поверненням у низинну місцевість цей показник нормалізується.

4.Модифікації кількісних ознак утворюють неперервний ряд значень від мінімуму до максимуму і формують варіаційний ряд. Більшість особин групується біля середнього значення ознаки, яке зустрічається частіше за

інші. Для вивчення мінливості кількісних ознак застосовують математичні (статистичні) методи.

5. Існують тривалі модифікації, які успадковуються протягом кількох поколінь, а потім зникають. Вони обумовлені змінами ДНК мітохондрій цитоплазми яйцеклітин і передаються по материнській лінії.

Фенокопії, механізм їх виникнення

Фенокопії – неспадкові зміни фенотипу, які зумовлені впливом середовища, але схожі з мутаціями. Вони виникають на ранніх стадіях ембріогенезу, різко змінюють фенотип, зберігаються упродовж життя, але не передаються наступному поколінню. Так, у жінок, які на ранніх стадіях вагітності перенесли інфекційне захворювання (наприклад, краснуху), часто народжуються глухонімі діти або діти з катарактою (помутніння кришталика) і ці вади розвитку нічим не відрізняються від таких самих вад, але обумовлених мутантними генами. Кретинізм спричиняється як мутацією гена, так і дефіцитом йоду в їжі. Фенокопіями є талідомідні ембріопатії, які спричинені вживанням матерями на ранніх стадіях вагітності лікарського препарата талідоміда.

Причинами виникнення фенокопій можуть бути: гіпоксія, підвищення температури, авітамінози, алкоголь, нікотиновий дим, деякі лікарські препарати, інфекційні та інвазійні захворювання матері на ранніх стадіях вагітності (краснуха, токсоплазмоз). Медична сестра і лікар повинні знати, що фенокопії – це модифікації і вони не успадковуються, а патології генетичної природи (мутації) успадковуються. Тому дуже важливо з точки зору прогнозу ймовірності народження хворих дітей диференціювати фенокопії і мутації.

Мутаційна мінливість і її роль у патології людини

Мутація – раптова стрибкоподібна зміна спадкової ознаки, зумовлена зміною генетичного матеріалу. Мутагенез – процес виникнення мутацій. Мутант – організм, що змінив свій фенотип внаслідок мутації. Мутації вперше описав у рослини енотери (Oenothera lamarckіana) і ввів цей термін у науку голландський ботанік Г. де Фріз (1901) – один з трьох учених, які перевідкрили закономірності успадкування ознак, встановлені Г.Менделем. З мутаційною мінливістю пов’язана еволюція – процес утворення нових видів, сортів, порід. Мутації відомі в усіх класів тварин, рослин, вірусів. Саме мутаціями зумовлений поліморфізм людських популяцій: різна пігментація шкіри, волосся, колір очей, форма носа, губ і т.д. Клінічно мутації проявляються як спадкові хвороби.

На відміну від модифікацій:

1.Мутації виникають раптово, стрибкоподібно, без перехідних станів

упорівнянні з вихідною формою ознаки.

2.Нові ознаки стійкі й успадковуються в ряді поколінь.

3.Це якісні, дискретні зміни; вони не утворюють неперервних рядів і не групуються біля середнього значення ознаки.

4.Мутації відбуваються в різних напрямах і можуть виникати повторно.

5.Мають індивідуальний характер, тобто з’являються в будь-якої однієї особини, яка перебуває в однакових умовах з іншими особинами того самого виду.

6.Мутації неадекватні впливу факторів зовнішнього середовища і переважно не мають пристосувального значення.

Існує кілька класифікацій мутацій.

За походженням мутації бувають спонтанні та індуковані. Спонтанні

(природні) мутації відбуваються в природних умовах без втручання експериментатора, з низькою частотою і з невстановлених причин. Індуковані або штучні мутації виникають при дії на організм встановлених факторів. Частота їх на кілька порядків вище, ніж спонтанних.

Мутації можуть виникати як у соматичних клітинах (соматичні мутації), так і в статевих (генеративні або гаметичні мутації).

За локалізацією в клітині виділяють ядерні мутації, що виникають в хромосомах ядра клітини, і цитоплазматичні, які виникають в органелах цитоплазми, що мають власну ДНК (мітохондрії, пластиди).

За характером змін мутації поділяють на морфологічні, фізіологічні і біохімічні.

За впливом на життєдіяльність розрізняють корисні, шкідливі та нейтральні мутації. Більшість мутацій шкідлива. Серед них існують летальні, напівлетальні та умовно летальні мутації. Летальні – мутації, які не сумісні з життям; вони викликають загибель організму до народження. Напівлетальні

– мутації, які знижують життєдіяльність організму і він гине в період від народження до статевого дозрівання. Умовно летальні – мутації, які проявляють летальну дію за певних умов.

За напрямом мутації бувають прямі і зворотні. Прямі мутації переводять дикий (нормальний) алель в мутантний (А→а), зворотні – повертають мутантний алель до вихідного типу (а→А). Процес зворотного переходу називають реверсією.

За величиною генетичного матеріалу, залученого в мутаційний процес, мутації поділяють на великі (макромутації) і малі (мікромутації).

За рівнем організації генетичного матеріалу розрізняють геномні,

хромосомні та генні мутації.

Геномні, хромосомні та генні мутації

Геномні – мутації, обумовлені зміною числа хромосом. Види геномних мутацій – поліплоїдія, гетероплоїдія і гаплоїдія.

Поліплоїдія – геномна мутація, обумовлена збільшенням числа гаплоїдних наборів хромосом у порівнянні з диплоїдним (2n). Наприклад, триплоїдія (3n), тетраплоїдія (4n), пентаплоїдія (5n) і т.д. Організм з нормальним набором хромосом називається еуплоїдом, з поліплоїдним –

поліплоїдом (триплоїдом, тетраплоїдом, пентаплоїдом і т.д.). В основі виникнення поліплоїдії лежать три процеси: 1) редуплікація хромосом в клітинах, що не поділяються; 2) злиття соматичних клітин або їх ядер; 3) нерозходження хромосом при мейозі.

Поліплоїдні форми часто зустрічаються серед рослин, що пояснюється поширенням в рослинному світі вегетативного розмноження. Більшість культурних рослин – це поліплоїди. Поліплоїди, як правило, мають більші розміри клітин і відповідно більшу масу. Крім того, вони більш резистентні до несприятливих умов і здатні існувати в більш суворому кліматі. Серед тварин (крім тих, що розмножуються шляхом партеногенезу) поліплоїдія зустрічається рідко, що пов’язано з порушенням хромосомного механізму визначення статі в зв’язку із збільшенням числа статевих хромосом.

Улюдини поліплоїдія проявляється як триплоїдія (3n) ембріонів: – 69,

ХХХабо 69, ХХY. Триплоїдні ембріони складають від 4 до 20 % усіх спонтанних абортусів. Описані поодинокі випадки народження триплоїдних дітей. Триплоїдні новонароджені гинуть у перші години або дні життя, в окремих випадках живуть до 4-7 міс. У них спостерігається цілий комплекс вад розвитку: гіпоплазія (недорозвинення органів), мікрофтальмія (малі розміри ока), розщелини губи і піднебіння, синдактилія (зрощення пальців кисті чи стопи), гідроцефалія (водянка головного мозку), ін.

Гетероплоїдія (анеуплоїдія) – геномна мутація, обумовлена зміною числа окремих хромосом. Основна причина виникнення гетероплоїдії – нерозходження хромосом у мітозі і мейозі. Основні види гетероплоїдії – трисомія, моносомія і нулісомія. При трисомії в парі хромосом не дві, а три гомологічні хромосоми; диплоїдний набір хромосом при цьому збільшується на одну хромосому (2n+1). Такий організм називається трисоміком. Втрата однієї хромосоми з пари в диплоїдному наборі називається моносомією, а організм – моносоміком (2n–1). За відсутності двох різних хромосом у диплоїдному наборі організм називається подвійним моносоміком (2n–2), обидвох гомологічних хромосом – нулісоміком. Моносомії за будь-якою з

22-х пар автосом у людини спричинюють загибель плода у внутрішньоутробному періоді.

Гетероплоїдії викликають велику групу хромосомних хвороб людини – синдром Дауна (трисомія 21), синдром Едварса (трисомія 18), синдром Патау (трисомія 13), синдром Клайнфельтера (47, ХХY), синдром ШерешевськогоТернера (45, Х0). Характеристика синдромів розглядається в розділі 7.7.

Гаплоїдія – зменшення числа хромосомних наборів соматичних клітин у порівнянні з диплоїдним. Гаплоїдні організми розвиваються з однієї клітини з генотипом гамети, обминаючи запліднення. Вони зустрічаються в основному серед рослин, у тому числі вищих (блекота, пшениця, кукурудза). Гаплоїдні рослини відрізняються від диплоїдних меншими розмірами, що пов’язане із зниженою вдвічі дозою генів. Оскільки у гаплоїдів одинарний набір хромосом, в їхньому фенотипі проявляються не тільки домінантні, але і всі рецесивні гени. Гаплоїдія в людини несумісна з життям.

Хромосомні мутації (хромосомні перебудови, аберації) – зміни структури хромосом. Деякі з таких мутацій настільки змінюють морфологію хромосом, що їх видно в світловий мікроскоп на метафазних пластинках. Механізми виникнення хромосомних мутацій різні, але в усіх випадках має місце розрив хромосоми з можливим з’єднанням фрагментів. Розрізняють наступні хромосомні перебудови – делеції, дуплікації, інверсії і транслокації. Делеція – втрата ділянки хромосоми. Дуплікація – подвоєння ділянки хромосоми. Інверсія – поворот ділянки хромосоми на 1800. Делеції і дуплікації ведуть до зміни дози генів. При інверсіях змінюється послідовність розміщення генів в інвертованій ділянці.

a b c d e f – норма

a b c e f – делеція ділянки d

a b c d d e f – подвоєння ділянки d a b e d c f – інверсія ділянки с d e

Схема, яка ілюструє види хромосомних перебудов.

Для прогнозу потомства важливо з’ясувати досягається дослідженням каріотипу хворого та потрібно знати правила запису нормальних і людини:

вид даної мутації, що його батьків. Медику аномальних каріотипів

1.На самому початку генетичної формули каріотипу вказують загальне число хромосом, потім записують склад статевих хромосом. Наприклад: 46,

ХХ– каріотип нормальної жінки; 46, ХY – каріотип нормального чоловіка; 47, ХХY – каріотип чоловіка з синдромом Клайнфельтера; 45, ХО – каріотип жінки з синдромом Шерешевського-Тернера.

2.Додаткова автосома позначається відповідним номером і знаком “+”. Запис 47, ХY, 21+ означає: чоловічий каріотип з додатковою хромосомою 21 (хвороба Дауна). Втрата цілої хромосоми позначається через “-“. Тоді, запис 45, ХY, 21означає: чоловічий каріотип з моносомією хромосоми 21.

3.Хромосомні плечі позначають через “р” (коротке плече) і “q” (довге

плече).

4.Транслокація позначається через “t” з розшифровкою в дужках. Наприклад: 45, ХХ, t (14+21) – жінка-носійка збалансованої транслокації

14/21.

5.Мозаїцизм позначається через дріб. Формула 45, Х0/46, ХХ означає: жінка-мозаїк за синдромом Шерешевського-Тернера.

Із структурними порушеннями хромосом пов’язані хромосомні хвороби людини. Наприклад:

1) синдром крику кішки (5р-) – делеція короткого плеча хромосоми 5: численні вади розвитку поєднуються з неправильним формуванням гортані, внаслідок чого плач дитини нагадує крик кішки;

2) синдром Орбелі (13q-) – делеція довгого плеча хромосоми 13: мікроцефалія, широка спинка носа, виступаюча верхня щелепа, птоз (опущення повіки).

Генні мутації – зміни хімічної структури гена (ДНК). Якщо зміни торкаються лише окремого нуклеотида в ДНК, то такі мутації називаються точковими. Генні мутації не помітні під мікроскопом і виявляються за появою в потомстві зміненої ознаки, яку контролює мутантний ген. Мутації цього типу утворюються найбільш часто. Вони обумовлюють появу нових алелей, збільшують генофонд популяцій і мають значення для еволюції.

Основні види генних мутацій – заміни, вставки (інсерції), випадання, подвоєння, втрати пар нуклеотидів. В усіх випадках вони змінюють послідовність нуклеотидів ДНК. Ці зміни транскрибуються на молекулу іРНК і часто ведуть до утворення зміненого поліпептиду. Найбільш типовими генними мутаціями є заміни основ і мутації із зсувом рамки зчитування. Останні пов язані з випаданням, вставкою одного або кількох нуклеотидів. Мутації, при яких відбувається заміна пуринової основи на пуринову (А Г) або піримідинової основи на піримідинову (Т Ц), називаються транзиціями. За умови заміни пуринової основи на піримідинову і навпаки мутації називаються трансверсіями (А Т, А Ц, Г Ц і Г Т). Мутації заміни основ ведуть до появи міссенс- і нонсенсмутацій. Міссенс-мутація – заміна нуклеотиду в кодуючій системі гена, яка веде до заміни амінокислоти в молекулі білка. Нонсенс-мутація – заміна нуклеотиду в кодуючій частині гена, що веде до утворення стоп-кодону. Існують мутації, коли заміна нуклеотиду в кодуючій частині гена не змінює зміст генетичного коду за рахунок його надлишку. Генні мутації спричинюють багато генних хвороб людини. Ці хвороби називають ще молекулярними. До них належать: гемофілія, дальтонізм, альбінізм, фенілкетонурія, алкаптонурія, галактоземія.

Мутагени: фізичні, хімічні, біологічні

Мутагени, мутагенні фактори – чинники, які викликають мутації. Розрізняють фізичні, хімічні та біологічні мутагени. Багато з них є канцерогенами, тобто здатні викликати злоякісні пухлини.

Фізичні мутагени. До фізичних мутагенів відносять всі види іонізуючого випромінювання (гамма- і рентгенівські промені, електрони, позитрони, протони, нейтрони), ультрафіолетове випромінювання, високу і низьку температуру. Найбільш небезпечним є іонізуюче випромінювання (іонізуюча радіація). Усі види іонізуючого випромінювання мають високу проникність і характеризуються біологічною дією. Проникаючи через тканини людського організму, вони передають свою енергію атомам цих тканин, викликаючи їх збудження та іонізацію. Особливо чутливими є проліферуючі тканини – лімфоїдні і кровотворні. Іонізуюче випромінювання діє на всі компоненти клітини, але особливо вразливими є хромосоми ядра. У молекулах ДНК виникають розриви, з’являються хромосомні аберації, точкові мутації. Індукція мутацій відбувається при дії будь-яких доз, а із збільшенням дози пропорційно зростає число мутацій. Генетичний ефект малих доз сумується. Будь-яке застосування іонізуючого випромінювання

потребує додержання правил радіаційної безпеки і протипроменевого захисту пацієнтів і медперсоналу.

Ультрафіолетові промені не викликають іонізації, а лише збуджують електронні оболонки атомів, що збільшує їхню реакційну здатність і може призвести до мутацій. Найбільшу мутагенну активність мають УФ-промені з довжиною хвилі близько 260 нм, оскільки ДНК поглинає якраз цю частину спектра.

Хімічні мутагени – різноманітні хімічні речовини, які використовуються в сільському господарстві як гербіциди (гідразид малеїнової кислоти), пестициди (ДДТ), медицині як лікарські препарати (цитостатичні і антимітотичні засоби), промисловості (бензол, важкі метали: кадмій, ртуть, свинець, нікель) у тому числі харчовій (харчові добавки), у побуті (лаки, фарби). З метою профілактики мутагенезу кожна хімічна сполука, яку передбачають застосовувати, випробовується на мутагенність.

Найбільш сильні мутагени (супермутагени) – етиленамін, діетилсульфат, нітрозоетилсечовина, нітрозометилсечовина, перекис водню, іприт. Другу групу складають речовини, які близькі за будовою до азотистих основ нуклеїнових кислот і діють на них: 5-бромурацил, 5-фтордезоксиуридин, 5- бромдезоксиуридин. До третьої групи відносять акридини та їхні похідні: акридиновий жовтий, етидій броміду. У четверту групу входять азотиста кислота, формальдегід, гідроксиламін.

Біологічні мутагени – віруси, живі вакцини, токсини ряду організмів, особливо плісеневих грибів.

Комутагени – фактори, які підсилюють дію мутагенних факторів (токсини гельмінтів).

Антимутагени – речовини, які знижують частоту мутацій. Вони нейтралізують мутаген до його реакції з молекулою ДНК, або знімають пошкодження ДНК, які обумовлені мутагеном. Антимутагенну дію мають вітаміни, глутамін, серотонін, резерпін, а також деякі фізичні фактори (денне світло).

Генетична небезпека, забруднення навколишнього середовища мутагенними чинниками

Стан атмосферного повітря, води і грунту в багатьох регіонах України незадовільний. Встановлено, що багато забруднюючих речовин здатні індукувати генні мутації в дослідах на тест-штамах сальмонел. У ряді випадків генотоксичною виявилася вода, призначена для питних цілей. Незадовільна екологічна ситуація, яка склалася в Україні, особливо посилилася в зв’язку з катастрофою на Чорнобильській АЕС. Демографічна ситуація в Україні набула форми гострої кризи. З 1991 р. смертність стала переважати над народжуваністю. Зросла кількість осіб з генетичними порушеннями в результаті сумісної дії хімічних і фізичних мутагенів. Збільшився генетичний вантаж у популяціях. Обтяжена спадковість стала суттєвим чинником, що негативно впливає на здоров’я населення.